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【大单元教学】物理九年级大单元整体教学设计
第十七章 《欧姆定律》
本章内容分析
本章教科书的主要内容有：探究电流跟电压、电阻的关系，欧姆定律，电阻的测量，欧姆定律在串、并联电路中的应用。本章是第十五章电流和电路、第十六章电压和电阻这两章知识的延伸。电流、电压、电阻这三个概念的建立是探究电流跟电压、电阻的关系的知识基础，正确规范使用电流表和电压表则是研究电流跟电压、电流的关系的技能基础。
欧姆定律是电学中的基本定律，它是进一步学习电学知识和分析电路的基础，是学习电功率、家庭电路等后续章节的必备知识，本章具有承上启下的作用，是电学的重点之一。
本章的章首图展示的是彩灯映照下的古镇夜色。这些美丽的灯光在给人们的生活带来方便的同时，也带来了许多美的享受。这些美丽景色的背后包含着物理学的规律，这就将生活中司空见惯的现象与物理知识很好地联系了起来。很好地利用了生活中类似的情景，既有利于培养学生理论联系实际、透过现象看本质等一些科学素养，也有利于培养学生热爱生活、热爱社会的良好情感与态度。
本章课标要求
本章内容在《义务教育物理课程标准 （2022年版） 》中属于“五大主题” 中的“能量”（电磁能）、“实验探究”和“跨学科实践”这三个主题。
3.4.2知道电压、电流和电阻。探究电流与电压、电阻的关系。理解欧姆定律。
4.1.9用电流表和电压表测量电阻
4.2.12探究电流表语电压、电阻的关系
既包含“探究电流与电压和电阻关系”的物理探究过程、研究方法以及科学态度与价值观,“欧姆定律”的基本物理规律 （ “能量”主题） ；又强调物理课程的实践性，凸显物理实验的整体设计，含有“探究电流与电压、电阻的关系” 和“电阻的测量”两个必做实验 （ “实验探究”主题） ；同时“欧姆定律在串、 并联电路中的应用”又侧重体现物理学与日常生活的联系（“跨学科实践”主题）。
为促进学生核心素养的养成和发展，引导学生学会学习、学会合作、学会生活，为学生的终身发展奠定基础，教学时应注意让学生通过观察、操作、体验等方式，经历科学探究电流、电压和电阻的关系的过程，具有初步的科学探究能力。
本章核心素养
物理观念：
1.从物理学视角客观地认识电流与电阻的反比关系。
2. 理解欧姆定律并能进行简单的计算。
3.在实验探究中，用图像法分析实验数据和对实验结果的评估。
4. 学习一种电阻的测量方法--伏安法测电阻。
5. 会根据欧姆定律算出电阻。
科学探究：
1.通过实验探究得出电流与电阻的关系，经历科学探究的全过程。
2. 培养学生的观察、思考、分析、讨论、总结、归纳的能力。
科学思维：
1.学会观察、收集、分析实验中的数据并尝试采用图像法分析数据。
2.通过探究过程，进一步体会科学探究方法。
3.能运用欧姆定律解决简单的串、并联电路问题；
科学态度与责任：
1.培养学生对物理规律客观性、普遍性和科学性的认识，注意学生科学世界观的形成。
2.在解决问题的过程中，有克服困难的信心和决心，能体验战胜困难、解决物理问题时的喜悦。
3.在解决问题的过程中，有克服困难的信心和决心，能体验战胜困难、解决物理问题时的喜悦。
4.通过计算，学会解答电学计算题的一般方法，培养逻辑思维能力，培养解答电学问题的良好习惯。
单元教学目标
（一）内容目标
1．能说出电流与电压、电阻间的正比、反比关系。
2．通过实验探究电流跟电压、电阻的定量关系，分析归纳得到欧姆定律。
3．掌握使用电流表、电压表的方法。
4．学会用伏安法测电阻。
5. 能运用欧姆定律解决简单的串、并联电路问题。
（二）学业目标
1．通过实验探究电流跟电压、电阻的关系，让学生经历科学探究的全过程。
2. 进一步熟悉探究实验中常用的一种方法—控制变量法。
3. 会观察、收集、分析实验中的数据并尝试采用图像法分析实验数据。
4. 理解欧姆定律，能运用欧姆定律分析解决简单的电路问题。
5. 加深对欧姆定律及其应用的理解。
6.通过计算，学会解答电学计算题的一般方法，培养学生逻辑思维能力，培养解答电学问题的良好习惯。
五、教学重点：
1. 学生运用控制变量的方法来设计和完成“电流与电压和电阻的关系”实验。
2. 理解欧姆定律的内容以及其表达式、变换式的意义。
3. 根据实验原理设计电路测电阻。
4. 运用欧姆定律、串并联电路知识解决实际问题。
六、教学难点：
1. 学生运用控制变量的方法来设计和完成“电流与电压和电阻的关系”实验。
2. 推理、图像的方法处理实验数据。
3. 学生运用欧姆定律解决简单的实际问题。
4. 按要求正确连接变阻器。
七、学情分析，教学建议：
学生思维特点：初三学生认识事物的特点是：开始从形象思维向抽象逻辑思维过渡，但其思维 还常常与感性经验直接相联系，仍需具体形象的知识来支持。
学生的知识情况：学生在前面已经学习了电流、电压、电阻的概念，初步学会电压表、电流表和 滑动变阻器的使用，具备学习本章知识的基础知识和基本技能。但对电流与电压、 电阻之间定量关系，认识是肤浅的不完整的，没有上升到理性认识，没有形成科学 的体系。
教学建议：
1．用实验预约单启发学生选择实验器材，设计实验电路，亲自动手实验，分析数据，归纳得出结论。
2．充分给学生提供初中常用电学器材综合使用的机会，提高学生掌握电路连接，电流表、电压表使用和读数，滑动变阻器的使用等基本技能，提高学生动手操作的能力。
3．通过解决生活中简单的串、并联电路问题，使学生了解欧姆定律相关知识， 形成将物理知识与生活相联系的意识。理论联系实际，提高学生分析问题，解决 问题的能力。
4．通过探究电流与电压、电阻的关系，引导学生明确实验目的，运用控制变量等方法制定简单的探究方案，学会分析处理实验数据，正确表述科学探究过程和结果，提高学生科学研究能力。
5．设置丰富的实践活动，如“观察同一灯泡在不同电压下，不同灯泡在相同电压下的亮度”，“用额定电压为 2.5V 的小灯泡替代定值电阻，探究电流与电压的关系，结论是否与定值电阻实验相同？ ”，“分别用电流表内接和外接两种方法测量电阻，结果是否相同？ ”等，促进学生在实验中发现问题，提出问题，解决问题的意识，并会对实验进行反思，提出改进建议，获得学习物理的兴趣和严谨认真、实事求是的科学态度。
八、本章活动主题：
中学教师却发现欧姆定律
欧姆最主要的贡献是通过实验发现了电流公式，后来被称为欧姆定律。1826年，他把这些研究成果写成题目为《金属导电定律的测定》的论文，发表在德国《化学和物理学杂志》上。欧姆在1827年出版的《动力电路的数学研究》一书中，从理论上推导了欧姆定律，此外他对声学也有贡献。1833年，他前往纽伦堡理工学院任物理学教授。1841年，欧姆获英国伦敦皇家学会的柯希利奖章，第二年当选为该学会的国外会员。1852年，他被任命为慕尼黑大学教授。1854年7月，欧姆在德国曼纳希逝世。
欧姆的家境十分困难，但从小受到良好的熏陶，父亲是个技术熟练的锁匠，还爱好数学和哲学。父亲对他的技术启蒙，使欧姆养成了动手的好习惯，他心灵手巧，做什么都像样。物理是一门实验学科，如果只会动脑不会动手，那么就好像是用一条腿走路，走不快也走不远。欧姆要不是有这一手好手艺，木工、车工、钳工样样都能来一手，那么他是不可能获得如此成就的。
在进行了电流随电压变化的实验中，正是欧姆巧妙地利用电流的磁效应，自己动手制成了电流扭秤，用它来测量电流强度，才取得了较精确的结果。
1827年，欧姆发表《伽伐尼电路的数学论述》，从理论上论证了欧姆定律。可是书的出版招来不少讽刺和诋毁，大学教授们看不起他这个中学教师。德国人鲍尔攻击他说：“以虔诚的眼光看待世界的人不要去读这本书，因为它纯然是不可置信的欺骗，它的唯一目的是要亵渎自然的尊严。”这一切使欧姆十分伤心，他在给朋友的信中写道：“伽伐尼电路的诞生已经给我带来了巨大的痛苦，我真抱怨它生不逢时，因为深居朝廷的人学识浅薄，他们不能理解它的母亲的真实感情。”
当然也有不少人为欧姆抱不平，发表欧姆论文的《化学和物理杂志》主编施韦格写信给欧姆说：“请您相信，在乌云和尘埃后面的真理之光最终会透射出来，并含笑驱散它们。”直到七八年之后，人们逐渐认识到欧姆定律的重要性，欧姆本人的声誉也大大提高。1841年英国皇家学会授予他科普利奖章。
九、教学过程性评价细目设计
学习任务 电流与电压和电阻的关系 欧姆定律 电阻的测量 欧姆定律在串、并联电路中的应用
优秀 1. 通过实验探究电流跟电压、电阻的关系，经历并理解科学探究的全过程。 2. 进一步熟悉探究实验中常用的一种方法—控制变量法。 3. 熟悉观察、收集、分析实验中的数据并尝试采用图像法分析实验数据。 4. 能熟练说出电流与电压、电阻间的正比、反比关系。 1. 通过实验探究电流跟电压、电阻的定量关系，自主分析归纳得到欧姆定律。 2. 理解欧姆定律，能运用欧姆定律分析解决电路问题。 3. 通过计算，熟知解答电学计算题的一般方法，培养逻辑思维能力，培养解答电学问题的良好习惯。 1. 进一步掌握使用电流表、电压表的方法。 2. 熟知用伏安法测电阻。 3. 加深对欧姆定律及其应用的理解。 1. 能熟练运用欧姆定律解决简单的串、并联电路问题。 2. 熟知解答电学计算题的一般方法，培养逻辑思维能力，培养解答电学问题的良好习惯。
良好 1. 通过实验探究电流跟电压、电阻的关系，经历科学探究的全过程。 2. 进一步熟悉探究实验中常用的一种方法—控制变量法。 3. 会观察、收集、分析实验中的数据并尝试采用图像法分析实验数据。 4. 能说出电流与电压、电阻间的正比、反比关系。 1. 通过实验探究电流跟电压、电阻的定量关系，分析归纳得到欧姆定律。 2. 理解欧姆定律，能运用欧姆定律分析解决简单的电路问题。 3. 通过计算，学会解答电学计算题的一般方法，培养逻辑思维能力，培养解答电学问题的良好习惯。 1. 进一步掌握使用电流表、电压表的方法。 2. 学会用伏安法测电阻。 3. 加深对欧姆定律及其应用的理解。 1. 能运用欧姆定律解决简单的串、并联电路问题。 2. 通过计算，学会解答电学计算题的一般方法，培养逻辑思维能力，培养解答电学问题的良好习惯。
合格 1. 通过实验探究电流跟电压、电阻的关系，初步经历科学探究的全过程。 2.初步熟悉探究实验中常用的一种方法——控制变量法。 3. 初步学会观察、收集、分析实验中的数据并尝试采用图像法分析实验数据。 4. 了解电流与电压、电阻间的正比、反比关系。 1. 通过实验探究电流跟电压、电阻的定量关系，了解归纳出的欧姆定律。 2. 理解欧姆定律，了解欧姆定律分析解决简单的电路问题。 3. 通过计算，学会解答电学计算题的一般方法。 1.进一步掌握使用电流表、电压表的方法。 2.初步学会用伏安法测电阻。 3. 加深对欧姆定律及其应用的理解。 1.能运用欧姆定律解决简单的串、并联电路问题。 2. 通过计算，学会解答电学计算题的一般方法。
十、教学流程图（思维导图展现整个整体单元教学的思路及课时安排）
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【大单元教学】第十七章 欧姆定律
第3节 电阻的测量
第3节 电阻的测量
课题
课型 新授课 √ 复习课 试卷讲评课 其他课
1.教学内容分析 《电阻的测量》这节课是初中物理九年级上册电学部分的重要内容。安排在电流、电压、电阻以及欧姆定律的学习之后，是一种基本的测量电阻的方法，是欧姆定律的具体应用。本次实验使学生体会到物理规律在解决实际问题的作用，还可以使学生在实验过程中获得新的知识，联系前后知识，从而完成知识的系统化。教材安排测量电阻的实验，要求学生多测几组数据，计算出的电阻，从而使所测的数据更准确。
2.学习者分析 在前两节实验学习的基础上，学生对于实验所涉及的器材选择、电路的涉及、实验的步骤已经比较熟悉，本节重难点是引导如何引导学生分析实验数据，发现规律，加深对电阻概念的认识。 伏安法测电阻在实践方面可以给学生提供初中常用电学器材综合使用的机会，有利于学生熟练地掌握电路的连接、电流表和电压表的读数、滑动变阻器的使用等基本技能，从而提高学生的动手操作能力。
3.学习目标确定 1.进一步掌握使用电流表、电压表的方法。 2. 学会用伏安法测电阻。 3. 加深对欧姆定律及其应用的理解。
4.学习评价设计 学习评价自我评价表项目评价内容掌握情况很好一般不好科学知识1掌握电阻的基本概念和测量方法。2能够正确使用电学测试仪器，如电压表、电流表等理解电阻与电流、电压之间的关系。学科能力通过实验探究，培养学生的观察、分析和归纳能力。通过小组合作，提高学生的协作能力和交流能力。科学态度培养学生的科学精神和实验探究的兴趣。认识物理知识与日常生活的紧密联系，增强学习物理的兴趣和动力。小组评价表评价内容得分标准成员一成员二成员 三团队精神5分：能高效分工合作完成任务 3分：重大问题能有效沟通 1分：各自独立，不能完成任务实施能力5分：能准确设计详细的实验过程和所用实验道具。 3分：能设计出大概方框架，但不够准确和详细。 1分：不能设计出任何过程和方案。结果展示能力5分：小组完成任务并解答正确。 3分：小组 任务，但解答部分正确，部分错误。 1分：小组完成任务，但解答全部不正确。总分
5.学习活动设计
教师活动 学生活动 设计意图/学习评价
任务一：创设情境
前面我们已经学习了一些基础的电学概念和规律，知道导体中的电流可以用电流表测量，导体两端的电压可以用电压表测量。 思考： （1）导体的电阻应该如何测量？ （2）目前我们还没有学习直接测量电阻的仪表，可以用什么公式计算？ （3）需要哪些仪器测量？ 小结测量电阻的方法：用电压表、电流表间接测量电阻的方法，也叫伏安法测电阻。 学生思考、讨论并回答问题。 学生了解用电压表、电流表间接测量电阻的方法，叫伏安法测电阻。 打破学生的定势思维，激发学生思考利用欧姆定律的变换式间接测量电阻的大小。
任务二：伏安法测电阻
思考：（1）用什么方法可以测出定值电阻的阻值呢？你需要哪些实验器材？ 需要器材：电阻、电源、开关、电流表、电压表、导线。 （2）测量长度的实验中我们采用什么方法减小误差的？测量电阻实验中我们怎样减少误差，还需要哪种器材来达到此目的？ 请尝试设计测量定值电阻实验的电路图。 指导规范电路图的画法。 请你设计实验数据记录表格。 测量次数电压U/V电流I/A电阻R/Ω1234
按照电路图连接实物图时，展示连接过程及连接时需要注意事项： 连接过程中，开关要断开，注意电流表、电压 表的是否校零、量程选择、电流正入负出、滑动变阻器划片处于阻值最大处等等。 组织学生分组进行实验。将实验数据记录在表格中，并分享实验结果。 展示实验步骤。 巡视指导：检查电路连接无误，用开关试触，没有问题后再闭合开关。 完成实验后，各小组进行实验结果总结，实验过程中经验总结。 学生思考、讨论，并回答：（1）测出待测电阻两端的电压、通过的电流，利用欧姆定律计算出电阻。 （2）多次测量，求平均值减少实验误差的实验方法。测量多组电压值、电流值。 测量电流与电压、电阻关系实验中我们用滑动变阻器改变定值电阻两端的电压，所以实验器材还需要滑动变阻器。 学生思考，并画出测量定值电阻的电路图：电压表与待测电阻并联，电流表与待测电阻串联，为改变待测电阻两端的电压需将滑动变阻器与待测电阻串联。 学生根据测量的数据及欧姆定律，设计实验数据记录表。 实验测量数据有电流和电压，根据欧姆定律计算出电阻，再多次测量求平均值。 学生分组进行实验，按照电路图连接实物时遵循一一对应原则。此电路是串联电路，一般从电源正极出发依次连接，再将电压表并联在待测电阻的两端。 学生按照实验步骤分组进行实验。 本组实验数据填写在实验记录表格中，得出待测电阻的阻值。 学生展示测量数据及结果，说出实验过程中的经验或收获。 加深对欧姆定律应用的理解。 进一步引导了解实验过程中所需要器材及测量工具。 掌握减小实验误差的方法。 了解滑动变阻器在电路中可以起到的作用。 根据实验目的设计实验电路及表格的能力。 培养合作能力，科学严谨的态度。 获得科学实验，分析数据并得出结论的能力。 获得反思精神，相互吸取经验。
任务三：测小灯泡的电阻
将上述实验中的定值电阻换成小灯泡，用同样的方法测量小灯泡的电阻。 实验目的：用电压表、电流表测小灯泡的电阻 实验原理： 实验器材：电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、小灯泡。 实验步骤： ①按电路图连接实物。 ②闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，记录电压表、电流表的示数。 ③多次调节滑动变阻器的滑片，重复上述实验。 数据处理： 实验序号电压U/V电流I/A电阻R/Ω灯泡亮度123
将测量的电压值、电流值代入公式，分别计算出小灯泡的阻值R1、R2、R3。 分析与讨论： （1）比较计算出的几个电阻值，电阻的大小相同吗？ （2）由计算结果可知，当小灯两端电压越大时，灯丝的电阻怎样变化？分析原因。 归纳：（1）比较计算出的几个电阻值，发现电阻的大小不相同。 （2）由计算结果可知，当小灯两端电压越大时，灯丝电阻越大。原因是当灯两端电压变大时，灯丝温度升高。所以测量小灯泡电阻时不能求平均值。 伏安法测定值电阻与伏安法测小灯泡电阻的实验比较 项目测定值电阻测小灯泡电阻实验原理1R=U/I电路图实验过程多次测量多次测量数据处理分别计算出每次测量的电阻，然后求出平均值分别计算每次测量的灯泡电阻，然后寻求普遍规律实验结论平均值为所求的电阻值当小灯两端电压越大时，灯丝电阻越大。
学生尝试设计实验，利用伏安法测定小灯泡的电阻。 学生根据实验步骤，分组进行实验，填写表格、收集实验数据。 学生根据实验过程与结果进行思考、分析讨论，知道测量小灯泡电阻时不能求平均值。 学生尝试比较两个实验的异同点，并填写表格。 通过测小灯泡的电阻，巩固伏安法测电阻。同时，也培养了学生的实验设计能力、动手能力、数据分析能力和实验探究能力。 通过分析讨论，加强学生对于伏安法测电阻的深入思考与运用，归纳得出测量小灯泡电阻时不能求平均值。 通过比较伏安法测定值电阻与伏安法测小灯泡电阻的实验，帮助学生归纳巩固伏安法测电阻的过程，并学会应用。表格的形式形成对比记忆，一目了然，帮助学生内化记忆。
任务四：特殊方法测电阻
我们学习了用伏安法测电阻， 如果在实际电路中有时只有电流表或电压表，又该如何测出待测电阻 Rx 呢？ 如果缺少电压表， 那么如何测出待测电阻两端的电压呢？ 如果缺少电流表，如何测出流过待测电阻的电流呢？ 组织学生分为四组，分别进行探究测量电阻的方法： 展示四个组不同的实验器材： （1）缺电压表 第一组：电流表（2 个）、一个阻值已知的电阻 R0、电源（电压未知）、开关（1 个）、导线（若干）、待测电阻。 思考：如何测量未知电阻的阻值？ 第二组：电流表（1 个）、一个阻值已知的电阻 R0、电源（电压未知）、开关（2 个）、导线（若干）、待测电阻。 思考：如何测量未知电阻的阻值？ （2）缺电流表 第三组：电压表（2 个）、一个阻值已知的电阻 R0、电源（电压未知）、开关（1 个）、导线（若干）、待测电阻。 思考：如何测量未知电阻的阻值？ 第四组：电压表（1 个）、一个阻值已 知的电阻 R0、电源（电压未知）、开关（2 个）、导线（若干）、待测电阻。 思考：如何测量未知电阻的阻值？ 组织学生分析各组实验器材的不同，探究设计电路的思路。思考： （1）已有什么电表，能测出什么物理 量？ （2）缺少什么电表，不能测出什么物 理量？ （3）用什么来代替这个物理量？连接 方式是什么？ 组织学生按组展示设计成果，可展示一种或多种方法，说明思路 学生思考、讨论，并回答： （1）少电压表，可以用电流表和定值电阻串联， 然后和待测电阻并联。 （2）少电流表，可以用电压表和定值电阻并联， 然后和待测电阻串联。 根据事先已经分好的组，利用已知的器材，设计实验电路，写出实验步骤，然后写出待测电阻的表达式。 学生在老师的提示和指导下自己尝试设计电路图、实验步骤、未知电阻表达式。 学生利用多媒体进行展示 学生讨论交流，分析各组实验器材的不同，探究设计电路的思路。 学生尝试总结测量电阻的方法。 通过引导学生思考，调动思维，让学生积极参与思考，为后续实验设计做铺垫。 通过展示实验器材，让学生认清实验器材，明确自己的任务。 通过分组设计实验电路图、实验步骤等，培养学生的分析能力、交流能力和实验设计能力。 通过讨论交流，总结归纳实验设计中的感悟和结论。 总结测量电阻的方法。
任务五：总结反思
通过本节课的学习，你学到了什么？你还有什么问题？ 归纳本课所学 培养学生总结归纳的能力。
6.板书设计 第3节 电阻的测量 一、实验原理：R=U/I 二、实验器材：电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线若干、待测电阻。 电路图： 三、实验步骤： ①根据电路图连接电路。 ②闭合开关，移动滑动变阻器的滑片来改变待测电阻两端的电压，记下相应的电压表示数和电流表示数并填在表中。 ③断开开关，整理器材，结束实验。 ④算出待测电阻的阻值大小及电阻的平均值并填入表中。
7.作业与拓展学习设计 1.如图是“伏安法测电阻”电路图，下列说法中错误的是（ D ） A．在连接电路时，应将变阻器滑片调至最右端 B．连接电路时，要使电流从电压表和电流表的“+”接线柱流入，“-”接线柱流出 C．多次测量是为了求平均值减小误差 D．向左移动滑动变阻器的滑片时，电流表、电压表的示数都变大，R的阻值也变大 2.如图是某同学为测量标有“2.2V 0.25A”的灯泡电阻而连接的电路，小华认为电路的连接有下列错误： ①滑动变阻器的金属杆连入电路，不能改变电阻； ②滑动变阻器未置于最大阻值处，不能保护电路； ③电流表的正负接线柱接反，指针会反偏； ④电压表未选择0~15V量程，读数不准确。 你的判断是（ A ） A．①②③ B．②③④ C．①③④ D．①②③④ 3. 如图所示是小阳测量未知电阻Rx的实验电路，电源两端电压不变，其中R0为阻值已知的定值电阻。当只闭合开关S1时，电流表的示数为I1；开关S1、S2都闭合时，电流表的示数为I2。则下列四个选项中，Rx的表达式正确的是（ C ） A. R0 B. C. D.
8.特色学习资源分析、技术手段应用说明 多媒体、电池组、开关、导线若干、小灯泡、定值电阻、电流表、电压表、滑动变阻器。
9.教学反思与改进 本节是欧姆定律的运用。既具有联系实际的意义，又能培养学生动手操作能力和分析能力。教学中应当让学生有足够地运用知识分析和解决问题的机会。 3.本节主要通过探究实验突破教学难点，强化教学重点：首先突出体现学生课堂学习的主体性，教师传授知识的引导性、辅助性；其次，重视教学的每个细节，课堂推进环环相扣，注意激发学生的好奇心和求知欲。
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